Mennesker har laget krisesentre av godt og pålitelig tre helt siden våre forfedre løste problemet med å hugge ned trær. I alt fra enkle hytter laget av grener, til brede paviljonger med store tømmer satt i etterhull, har tre alltid hatt en fremtredende karakter.
Relatert innhold
- Fem måter du kan lagre overflødig karbon i hjemmet ditt, bokstavelig talt
I Europa er det bevis på trestrukturer fra minst 4000 f.Kr., og vi bygde sannsynligvis godt før det, gitt at tre vanligvis ikke holder godt etter å ha blitt gravlagt i årtusener. Og de som fremdeles står i dag, er ikke bare småhus: Sveits hevder House of Bethlehem, fra 1287 e.Kr. den berømte Urnes stavkirke i Norge ble reist rundt 1130 e.Kr. og oldebarnet av dem alle, som står på 122 fot høyt, er Japans Horyu-ji-pagode, bygd i 607 e.Kr.
Men tre kan bare bygge så høyt, så etter hvert som byene vokste, begynte byggherrer å bruke nye materialer. Den moderne skyline i mange byer er nesten utelukkende skinnende glass og polert stein, støttet av stål og betong.
Likevel, tre gjør comeback på en ny måte.
En stor velsignelse - som arkitekter og ingeniører håper vil gjøre store bygninger lettere, billigere å bygge og mer miljøvennlige - er et materiale som kalles tverrlaminert tømmer, eller CLT.
“Jeg har vært her i nesten 30 år nå, og i løpet av den tiden har det bare vært noen få elementer som har skapt litt surr og interesse. Dette er en av disse varene, "sa David Kretschmann, en forskningsingeniør ved US Forest Service's Forest Products Laboratory (FPL) i Madison, Wis." Det er energisk for treproduktmiljøet og mange ønsker å se at det lykkes. "
I bruk i Europa i nesten 20 år har CLT og andre såkalte massevareprodukter vært sentrale designelementer for prosjekter som Puukuokka i Finland, et åtte etasjers boligbygg; og Norges Treet, på 14 etasjer, verdens nåværende høyeste tømmerbygning. Når du er ferdig, vil University of British Columbia, den 18-etasjers bygningen Brock Commons, holde rekorden for den høyeste CLT-konstruerte strukturen. Og 18 historier er på ingen måte grensen: Svenske arkitekter har foreslått en 34-etasjers trebygning, kalt “Trätoppen”, for Stockholms sentrum, og Cambridge-forskere og arkitekter har designet en 80-etasjers, en million kvadratmeter stor gigant på Barbican i London, først og fremst laget av tre. Med en høyde på 984 fot skulle den rangere som verdens 18. høyeste bygning, like foran Four World Trade Center i New York City.
De høyeste forslagene er sannsynligvis år unna virkeligheten, men mange andre har allerede presset trevirke i den retningen: opp.
Albina Yards konstruksjon bruker tre som konstruksjonselementer - vegger, støtter og gulv. (Courtesy LEVER Architecture) CLT skiller seg først og fremst fra tilgjengelige limte eller spikrede produkter som allerede er på markedet, ved at den er laget av brett som er stablet og limt i vekslende, snarere enn parallelle lag. Paneler kan være veldig store og veldig tykke: en av de to CLT-produsentene i USA er i stand til å produsere CLT-paneler 98 fot lange, 18 fot brede og 19 tommer tykke.
Fordelene er mange. Så sterkt som alt gammelt vekstved og nesten like sterkt som stål, kan det lages av resterende sagbruksavfall, så vel som nytt materiale. Paneler kan brukes som gulv eller vegger. Ved å bruke færre betong- eller stålbærestrukturer, eller ingen i det hele tatt, er den samlede vekten til en bygning laget av tre langt mindre, noe som krever mye mindre fundamentbetong. Og på samme måte som papirfabrikker dyrker hurtigvoksende arter som kan høstes mens de fremdeles er relativt små, krever ikke CLT-panelproduksjon trær med en staselig omkrets.
Det er også ideen om at ved å bruke mer trevirke i konstruksjon, og færre karbonproduserende materialer som betong og stål, blir bygningene i seg selv karbonvasker i stedet for karbonprodusenter. Og ved å frese panelene til de nøyaktige spesifikasjonene på fabrikken og levere dem klare til å få på plass, kan strukturer gå opp mye raskere: Londons ni etasjer Stadthaus, ferdigstilt i 2009, tok 23 uker mindre å fullføre enn en sammenlignbar betongbygning.
“CLT er på en måte en veldig stor skala versjon av et IKEA-skap; vi prefabrikker og designer et system, til millimeteren, og kobler det sammen med stålelementer, ”sa Thomas Robinson, hovedarkitekt for LEVER Architecture i Portland, og en av de to vinnerne av den innledende Tall Wood Building Prize-konkurransen som ble holdt i 2015. Firmaets prosjekt, kalt Framework, vil være 12 historier når de er ferdige.
Den andre vinneren, 475 vest 18. av arkitektfirmaet SHoP, er et 10-etasjers boligbygg som skal bygges nær High Line Park i New Yorks Chelsea-kvarter.
Så hvis det er så flott, hvorfor spirer ikke byer massevisbygninger som en fruktbar hage? Dels fordi bygningslover ikke har fanget opp enda, og delvis fordi det ikke er et kjent antall.
"Det er noe nytt i det amerikanske markedet, så det er en grunnleggende mangel på kjennskap til det, " sa David Barber, branningeniør og rektor ved det australske baserte designbyggfirmaet Arup. - Tjenestemenn har ikke rørt den eller sett den under konstruksjon, så det er en betydelig barriere. Det er veldig vanskelig å godkjenne noe når du aldri har sett det. ”
Akkurat sammen med behovet for ly går kravet om at menneskelige beboere skal være trygge, og folk som skriver kodene vil vite hvordan noe nytt materiale, CLT inkludert, holder opp til brann, vann, jordskjelv, vær, forringelse eller annet apokalyptisk styrke som kan føre til en bygning. Og å teste ut nye materialer kan øke regningene med en hast.
"Systemet vi har er et vi har bygget opp over tid, og for å ha noen innovative produkter, må du finne noen som i utgangspunktet stikker nakken for å få det til, " sa Kreschmann. “Det er steder som er kjent med tre, som Pacific Northwest, så de har en tendens til å være mye mer vennlige mot nyskapende bruk av produkter. Det er litt vanskeligere på steder der det er en brattere læringskurve. ”
Brann er et stort spørsmål, og med rette, gitt at tre ikke bare er et byggemateriale, men et drivstoff. Praktisk talt alle store byer i historien har også hatt en eller flere “store branner” —Konstantinopel, Roma, London, New York.
Følgelig er branntesting omfattende, streng og derfor kostbar, og kjører i hundretusenvis til millioner av dollar, selv om tømmer så tykke som CLT-er er treg å tenne, spesielt når de er dekket med gipsplater eller gipsplater.
"Det er ikke som å sette sammen mange små tannpirkere sammen, " sa Kretschmann. "Disse store massive panelene krever mye energi for å forbrenne."
Faktisk gir CLT-er en potensiell fordel når det gjelder brann: når de er innelukket i trekonstruksjonene, slik Robinsons Framework-bygning er designet, er det mindre sannsynlig at stål og andre festemidler blir mykere og feiler i en brannhendelse.
Seismisk ytelse er en annen bekymring som er under etterforskning for øyeblikket. Kreschmanns partner i FPL, Doug Rammer, deltar i flere National Science Foundation-finansierte prosjekter for bedre å forstå hvordan bygninger med CLT som et sentralt designelement kan være bedre designet for å motstå jordskjelv, og hvordan de vil prestere under forskjellige forhold.
Og her er et annet aspekt de fleste antagelig ikke tenker på: vind. Å forstå hvordan virkelig høye CLT-høyhus, 40 historier eller mer, oppfører seg når de bryter inn i vindskjønne himmel, er et annet spørsmål bransjen jobber for å svare på.
Forest Products Laboratory-forskere installerte en trådløs fuktsensor i et CLT-panel for å spore fuktighetsinnhold over tid. (Høflighetskreditt Steve Schmieding, USFS Forest Products Laboratory) For hans del håper Robinson at områder i hele landet med rikelig men underutnyttet skog kan være i stand til å bygge opp nye markedsmuligheter ved å utnytte sine lokale naturressurser. I tillegg kan det å redusere prosjektbudsjetter redusere frakt- og transportkostnader på lang avstand.
"Min interesse for tre kom ut av å være basert i det nordvestlige Stillehavet, og se på materialer som er lett tilgjengelig og rikelig i regionen, " sa Robinson. ”Vi var interessert i å tenke på byggematerialene våre på samme måte som kokker tenker på ingredienser, og skreddersy det vi gjør til ingrediensen. Spesielt hvis det er en flott ingrediens. ”
Så for nå, da CLTs sakte får en bredere aksept, sa Kreschmann og Rammer at de tror de stort sett vil bli brukt i bygninger med noe lavere høyder, i området 12 til 14 etasjer. Når CLT-er brukes i høyere bygninger, vil det være som enda et materiale sammen med betong og stål.
"Vi ser det som et fantastisk, komplekst materiale, og alt som gjør det mulig å utnytte en fornybar ressurs mer til å forbedre livene for allmennheten er en god ting, " sa Kreschmann. "CLT tilbyr en mulighet til å gjøre noen virkelig innovative og fantastiske ting, og vi ønsker å se CLT være bare en pil til i skiveren du kan skyte på problemet."
